UA81937C2 - Method for heating premises and system for its implementation - Google Patents
Method for heating premises and system for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- UA81937C2 UA81937C2 UAA200506895A UAA200506895A UA81937C2 UA 81937 C2 UA81937 C2 UA 81937C2 UA A200506895 A UAA200506895 A UA A200506895A UA A200506895 A UAA200506895 A UA A200506895A UA 81937 C2 UA81937 C2 UA 81937C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- temperature
- premises
- heating
- heat
- control
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Пропонована група винаходів відноситься до області теплотехніки і може бути використана в системах 2 централізованого опалення об'єктів житлово-комунальної сфери.The proposed group of inventions refers to the field of heat engineering and can be used in systems 2 of centralized heating of residential and communal facilities.
З опису роботи по |міжнародній заявці УМО 97/02455 А1, М.кл. Е24011/00, опубл. 23.01.97р. відомий спосіб опалення, відповідно до якого групу приміщень різних споживачів опалюють від централізованої системи опалення, підтримуючи задану температуру окремо для приміщень кожного споживача шляхом зміни кількості енергії, що поступає в приміщення споживача так, щоб при потребі температура в приміщеннях знижувалась, 70 але не була нижчою аварійної, при цьому енергію в необхідній кількості накопичують в акумуляторі тепла, враховуючи кредит на оплату опалення. Цей спосіб реалізується системою опалення, що являється найбільш близьким, прийнятим у якості прототипу, технічним рішенням, яка складається з котельні з мережею теплопостачання, нагрівачів, підключених до цієї мережі через тепловий акумулятор та встановленого у споживача блоку передоплати для управління нагрівачами, при цьому управляючий вихід блоку передоплати 72 з'єднаний з входом блоку управління акумулятором тепла, який, крім того, з'єднаний каналом зв'язку з диспетчерським центром.From the description of the work according to the international application UMO 97/02455 A1, M.cl. E24011/00, publ. 23.01.97 a known heating method, according to which a group of premises of different consumers is heated from a centralized heating system, maintaining a set temperature separately for the premises of each consumer by changing the amount of energy entering the premises of the consumer so that, if necessary, the temperature in the premises decreases, but is not lower than 70 emergency, while the necessary amount of energy is stored in the heat accumulator, taking into account the credit for payment of heating. This method is implemented by a heating system, which is the closest technical solution adopted as a prototype, which consists of a boiler room with a heat supply network, heaters connected to this network through a heat accumulator and a prepayment unit installed at the consumer to control the heaters, while the control output of the prepaid unit 72 is connected to the input of the heat accumulator control unit, which, in addition, is connected by a communication channel to the dispatch center.
Такий спосіб опалення та така система для його реалізації створюють можливість обмеження подачі тепла споживачам, які не оплачують послуги по опаленню, а також оптимізації теплового навантаження на енергомережу за рахунок перерозподілу цього навантаження в чавсі. 20 Недоліком цього способу є необхідність акумулювання енергії гарячої води для кожного споживача в ємностях, які мусять мати значні розміри. Це призводить до необхідності розміщення теплоакумулюючого обладнання в окремих приміщеннях, а також до втрат тепла в процесі зберігання. Недоліком системи опалення, призначеної для реалізації цього способу є наявність в ній акумуляторів гарячої води у кожного споживача, що робить систему опалення громіздкою та складною у виконанні та обслуговуванні. Недоліками є і необхідність с 22 вводу в блок передоплати інформації про передоплату безпосередньо у споживача шляхом його програмування Ге) мобільним засобом доступу а також значні втрати первинної енергії палива в процесі генерації енергії та її транспортуванні до споживача.This method of heating and such a system for its implementation create the possibility of limiting the supply of heat to consumers who do not pay for heating services, as well as optimizing the heat load on the power grid due to the redistribution of this load in the chavsa. 20 The disadvantage of this method is the need to accumulate hot water energy for each consumer in containers that must have significant dimensions. This leads to the need to place heat-accumulating equipment in separate rooms, as well as to heat losses during storage. The disadvantage of the heating system designed for the implementation of this method is the presence of hot water accumulators in it for each consumer, which makes the heating system cumbersome and difficult to implement and maintain. Disadvantages include the need to enter prepayment information into the prepayment unit directly from the consumer by programming it with a mobile access device, as well as significant losses of primary fuel energy in the process of energy generation and its transportation to the consumer.
Найбільш близьким по технічній суті та кількості співпадаючих ознак є обраний у якості прототипу спосіб опалення приміщень, відомий з опису роботи пристрою по (патенту України Мо72640, М.кл. Е2403/00, ї- 30 опул.15.03.05.1. Відповідно до цього способу групу приміщень різних споживачів опалюють двома системами се опалення, до нагрівачів яких підводять енергію з теплофікаційної та електричної мереж, підтримуючи задану температуру окремо для приміщень кожного споживача так, щоб при потребі температура в приміщенні Ме знижувалась, але не була нижче аварійної, при цьому теплову енергію виробляють в когенераційному режимі - пр разом з електроенергією, регулювання кількості енергії проводять шляхом відключення від енергомережі хоча б 39 частини нагрівачів командою з диспетчерського центру, а кількість відключених нагрівачів та протяжність часу со перебування нагрівачів у відключеному стані встановлюють з урахуванням заданої температури в приміщеннях.The closest in terms of technical essence and the number of matching features is the method of space heating chosen as a prototype, known from the description of the operation of the device according to (patent of Ukraine Mo72640, M.kl. E2403/00, и-30 opul. 15.03.05.1 a group of premises of different consumers are heated by two heating systems, to which heaters are fed energy from the heating and electrical networks, maintaining the set temperature separately for the premises of each consumer so that, if necessary, the temperature in the Me premises decreases, but does not fall below the emergency level, while thermal energy are produced in cogeneration mode - pr together with electricity, regulation of the amount of energy is carried out by disconnecting at least 39 parts of the heaters from the power grid by a team from the dispatch center, and the number of disconnected heaters and the length of time the heaters stay in the disconnected state are set taking into account the set temperature in the premises.
Цей спосіб реалізується системою опалення, що являється найбільш близьким, прийнятим у якості прототипу, технічним рішенням, яка складається З котельні з мережею теплопостачання, встановлених в « приміщеннях нагрівачів, підключених до цієї мережі, а також командоапаратів з датчиками температури для 70 керування опаленням приміщень, встановлених в приміщеннях споживачів, та з'єднаних через канал керування з о, с диспетчерським центром системи опалення, через силовий вхід - з електромережею, а через силовий вихід - з з» електронагрівачами, при цьому котельня оснащена обладнанням для перетворення теплової енергії в електричну, і її генератор підключений до електронагрівачів через електромережу.This method is implemented by a heating system, which is the closest, adopted as a prototype, technical solution, which consists of a boiler room with a heat supply network, heaters installed in the premises, connected to this network, as well as control devices with temperature sensors for 70 room heating control, installed in the premises of consumers, and connected through the control channel to the control center of the heating system, through the power input - to the power grid, and through the power output - to the electric heaters, while the boiler room is equipped with equipment for converting thermal energy into electrical energy, and its generator is connected to electric heaters through the power grid.
Такий спосіб дає змогу забезпечити зниження температури в приміщеннях споживача в разі невчасної оплати 45 послуг по теплопостачанню. Проте він є складним в реалізації. Річ у тому, що у випадку несплати послуги по со опаленню, електричні нагрівачі можна відключити легко, і без проблем. Але періодичне відключення - включення - водяних нагрівачів призведе до динамічного розбалансування мережі централізованого опалення та до непередбачуваних змін температури поверхні водяних нагрівачів, розташованих в приміщеннях сусідніх ре) споживачів. Якщо при цьому обмежитись відключенням тільки електричних нагрівачів, то ефективність такого с 20 відключення буде сумнівною тому, що для забезпечення в приміщенні при відключених нагрівачах температури, не нижчої від аварійної, електронагрівачі повинні догрівати приміщення не більше, ніж на 10...159С, оскільки при "м температурі мінус 18...222С (розрахункова температура опалення) в ньому температура не повинна бути нижчою плюс 5...1090. Тобто при опаленні по цьому способу водяна система опалення повинна забезпечувати догрівання приміщення на 25...342С, і відключення тільки електричної системи опалення буде відчутним хіба-що при зниженні температури зовнішнього повітря до рівня нижчого мінус 5...1520. А таких днів в опалювальномуThis method makes it possible to ensure a decrease in the temperature in the consumer's premises in case of untimely payment of 45 heat supply services. However, it is difficult to implement. The fact is that in case of non-payment of the co-heating service, electric heaters can be turned off easily and without problems. But the periodic switching off - switching on - of water heaters will lead to a dynamic imbalance of the centralized heating network and to unpredictable changes in the surface temperature of water heaters located in the premises of neighboring consumers. If we limit ourselves to turning off only electric heaters, then the effectiveness of such a 20-second cut-off will be questionable, because in order to ensure a temperature in the room when the heaters are turned off, not lower than the emergency temperature, the electric heaters must heat the room by no more than 10...159C, since at a temperature of minus 18...222C (calculated heating temperature), the temperature in it should not be lower than plus 5...1090. That is, when heating by this method, the water heating system must provide heating of the room by 25...342C, and disconnection of only the electric heating system will be noticeable only when the outside air temperature drops to a level below minus 5...1520. And on such days in the heating
ГФ) сезоні всього від 15 до 295 відповідно. т Ще одним недоліком цього способу є необхідність когенераційного виробництва електроенергії та тепла, що обмежує його використання в малих тепломережах, наприклад, в райцентрах. При підключенні електронагрівачів бо до загальної електромережі це не обов'язково, оскільки в період нічного проваду акумулювання тепла можливо здійснювати за рахунок споживання неліквідної електроенергії інших теплових електростанцій |див. статтюGF) in the season only from 15 to 295, respectively. Another disadvantage of this method is the need for cogeneration production of electricity and heat, which limits its use in small heat networks, for example, in district centers. When connecting electric heaters to the general power grid, this is not necessary, since during the night shift it is possible to accumulate heat at the expense of consumption of non-liquid electricity from other thermal power plants | see an article
О.Л.Светеліка, А.Г.Баталова, А.І.Замулко, А.В.Праховника та В.Ф.Находова "Шляхи забезпечення балансу виробництва та споживання електричної енергії та потужності ОЕС України", С.-285-2 94 в збірнику "Стан і майбутнє енергетики України", Київ, "ГРІФФЕ", 20051. 65 Система опалення, прийнята в якості прототипу, має перераховані вище недоліки, і, крім того, Її використання потребує періодичного доступу в приміщення споживача працівників теплопостачальної організації для обслуговування гідравлічних вимикачів, а також для перевірки справності їх захисту від несанкціонованого проникнення. Отримати такий доступ буває дуже важко, особливо, якщо несанкціоноване проникнення відбулось.O.L. Svetelika, A.G. Batalova, A.I. Zamulko, A.V. Prakhovnyk and V.F. Nakhodov "Ways of ensuring the balance of production and consumption of electric energy and capacity of UES of Ukraine", P.-285-2 94 in the collection "The state and future of energy of Ukraine", Kyiv, "GRIFFE", 20051. 65 The heating system, adopted as a prototype, has the above-mentioned disadvantages, and, in addition, its use requires periodic access to the premises of the consumer by employees of the heat supply organization for maintenance of hydraulic switches, as well as to check the functionality of their protection against unauthorized entry. Gaining such access can be very difficult, especially if an unauthorized intrusion has occurred.
Метою створення запропонованої групи винаходів є розробка способу опалення приміщень, а також відносно дешевої і простої в обслуговуванні та контролі системи для його реалізації, придатних для модернізації опалення наявного житлового фонду, яка б забезпечила стимулювання розрахунків за опалення шляхом управління температурними режимами приміщень окремо у кожного споживача з диспетчерського центру централізованої системи опалення у всьому діапазоні температур опалювального сезону. Додатковою метою є 7/0 простий контроль за використанням системи, який би не зазнавав обмежень з боку діючої законодавчої заборони про доступ в приміщення споживача, стабілізація роботи системи централізованого опалення будинку в цілому і, крім того, стабільність температури в опалюваних приміщеннях.The purpose of creating the proposed group of inventions is to develop a method of heating premises, as well as a relatively cheap and easy-to-maintain and control system for its implementation, suitable for modernizing the heating of the existing housing stock, which would ensure the stimulation of heating bills by managing the temperature regimes of the premises separately for each consumer from the dispatch center of the centralized heating system in the entire temperature range of the heating season. An additional goal is 7/0 simple control over the use of the system, which would not be restricted by the current legal ban on access to the consumer's premises, stabilization of the operation of the central heating system of the house as a whole and, in addition, the stability of the temperature in the heated premises.
Поставлена задача розв'язується тим, що у відомому способі опалення приміщень, який полягає в тому, що групу приміщень різних споживачів опалюють двома системами опалення, до нагрівачів яких підводять енергію з теплофікаційної та електричної мереж, підтримуючи задану температуру окремо для приміщень кожного споживача так, щоб при потребі температура в приміщенні знижувалась, але не була нижче аварійної, в процесі опалення вимірюють температуру зовнішнього повітря, та, з урахуванням Її, а також теплового опору опалюваної групи приміщень, на теплофікаційному вході встановлюють таку температуру теплоносія, яка забезпечує, при непрацюючій системі електричного опалення, температуру в приміщеннях на рівні, вищому аварійного значення, 2ор але нижчому, ніж значення нормативної температури опалення.The problem is solved by the fact that in a known method of heating premises, which consists in the fact that a group of premises of different consumers is heated by two heating systems, to which heaters are fed energy from the heating and electrical networks, maintaining the set temperature separately for the premises of each consumer so that so that, if necessary, the temperature in the room decreases, but does not fall below the emergency temperature, during the heating process, the temperature of the outside air is measured, and, taking into account it, as well as the thermal resistance of the heated group of rooms, the temperature of the coolant is set at the heating input, which ensures, with the system not working of electric heating, the temperature in the premises is at a level higher than the emergency value, 2°C but lower than the value of the standard heating temperature.
Можливий варіант цього способу, коли електроенергію споживають періодично з акумулюванням тепла та наступним використанням його для підтримки температури в приміщеннях, при цьому температуру теплоносія встановлюють найнижчою по завершенню процесу акумулювання та піднімають до найвищого значення перед початком цього процесу. счA variant of this method is possible, when electricity is consumed periodically with the accumulation of heat and its subsequent use to maintain the temperature in the premises, while the temperature of the coolant is set to the lowest after the accumulation process is completed and raised to the highest value before the start of this process. high school
Відносно системи для реалізації способу поставлена задача розв'язується тим, що у відому систему для реалізації способу опалення, яка складається з котельні з мережею теплопостачання, встановлених в о приміщеннях нагрівачів, підключених до цієї мережі, а також командоапаратів з встановленими в приміщеннях споживачів датчиками температури для керування опаленням приміщень, з'єднаних через канал керування з диспетчерським центром системи опалення, через силовий вхід - з електромережею, а через силовий вихід - з ча зо електронагрівачами, на тепловому вводі, спільному для групи споживачів, встановлено додатковий командоапарат з датчиком температури зовнішнього повітря, розміщеним поза приміщеннями споживачів. соRegarding the system for implementing the method, the problem is solved by the fact that there is a known system for implementing the heating method, which consists of a boiler room with a heat supply network, heaters installed in the premises, connected to this network, as well as control devices with temperature sensors installed in the premises of consumers to control the heating of rooms connected through the control channel to the dispatching center of the heating system, through the power input - to the power grid, and through the power output - to the electric heaters, an additional command device with an outdoor temperature sensor is installed on the thermal input common to the group of consumers air placed outside the premises of consumers. co
У варіанті виконання цієї системи датчики температури електричних командоапаратів, що встановлені в б приміщеннях, включені в електромережу між силовим виходом командоапарату та електронагрівачем і виконані, як терморегулятори. ч-In the version of this system, the temperature sensors of the electrical control devices installed in b rooms are included in the electrical network between the power output of the control device and the electronic heater and are designed as thermostats. h-
Терморегулятори можуть бути виконані з можливістю керування установкою спрацьовування через со командоапарат.Thermoregulators can be made with the possibility of controlling the activation setting through a control unit.
Як варіант виконання, можлива система опалення, в якій командоапарат, встановлений на тепловому вводі, виконаний, як змішувач теплоносіїв з різною температурою.As an implementation option, a heating system is possible, in which the control unit installed on the thermal input is designed as a mixer of coolants with different temperatures.
Командоапарат, встановлений на тепловому вводі, може бути виконаний з можливістю з'єднання через канал «The control device installed on the thermal input can be made with the possibility of connection through the channel "
Керування з диспетчерським центром системи опалення. - с Між сукупністю істотних ознак способу і технічним результатом, що досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок, зумовлений реалізацією регулювання за різними параметрами, коли базовий потік енергії на опалення з з тепломережі залежить від зовнішньої температури та ступеню розрядки теплового акумулятора, а допоміжний потік енергії з електромережі залежить від уподобань споживача та його платоспроможності.Control with the dispatch center of the heating system. - с Between the set of essential features of the method and the technical result achieved, there is a cause-and-effect relationship due to the implementation of regulation according to various parameters, when the basic flow of energy for heating from the heat network depends on the external temperature and the degree of discharge of the heat accumulator, and the auxiliary the flow of energy from the grid depends on the preferences of the consumer and his ability to pay.
Регулювання температури теплоносія на загальному тепловому вводі з урахуванням зовнішньої температури оо та теплового опору приміщень, забезпечує у приміщеннях всіх споживачів незалежну від температури зовнішнього повітря однакову базову температуру, яка при відключених електронагрівачах являється вищою -й аварійної та нижчою комфортної. Від цієї температури розпочинається догрівання приміщення електричними «с нагрівачами до рівня, що визначається потребами та платоспроможністю споживача.Regulating the temperature of the coolant on the general heat input, taking into account the external temperature oo and the thermal resistance of the premises, provides the same basic temperature in the premises of all consumers, independent of the temperature of the outside air, which, when the electric heaters are turned off, is higher than the emergency temperature and lower than the comfortable temperature. From this temperature, heating of the room with electric heaters begins, up to a level determined by the consumer's needs and ability to pay.
Зниження температури теплоносія в кінці зарядки електричних тепло-акумуляційних нагрівачів та поступове со її підвищення до початку наступної зарядки вирівняє температуру в приміщеннях, яка при постійній температурі «м теплоносія буде знижуватись по мірі розрядки теплових акумуляторів.A decrease in the temperature of the heat carrier at the end of charging electric heat storage heaters and its gradual increase before the start of the next charge equalizes the temperature in the premises, which at a constant temperature of the heat carrier will decrease as the heat accumulators discharge.
Між сукупністю істотних ознак системи опалення і технічним результатом, що досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок, зумовлений розміщенням гідравлічного командоапарату з датчиком зовнішнього ов повітря на спільному тепловому вводі. Це дає можливість забезпечити однакові умови нагрівання системою централізованого теплопостачання приміщень всіх споживачів. Ці умови не залежать від температуриThere is a cause-and-effect relationship between the set of essential features of the heating system and the technical result that is achieved, due to the placement of the hydraulic control unit with the external air temperature sensor on the common thermal input. This makes it possible to ensure the same heating conditions with the centralized heat supply system for the premises of all consumers. These conditions are independent of temperature
ГФ) зовнішнього повітря і підтримуються протягом всього опалювального сезону. Крім того, режими циркуляціїHF) of outside air and are maintained throughout the heating season. In addition, circulation modes
Ф теплоносія в системі залишаються незмінними, що стабілізує її роботу.Ф of the coolant in the system remains unchanged, which stabilizes its operation.
Розміщення гідравлічних, а при потребі, і електричних командоапаратів, поза межами приміщень споживачів, бор забезпечує можливість контролю та обслуговування з боку теплопостачальних організацій без обмежень з боку споживачів.Placement of hydraulic, and if necessary, electrical control devices outside the boundaries of consumers' premises, provides the possibility of control and maintenance by heat supply organizations without restrictions on the part of consumers.
Якщо при цьому датчики температури приміщень виконані як терморегулятори та включені в силову мережу між командоапаратом та нагрівачем, електрична частина системи спрощується, і тому здешевлюється.If at the same time room temperature sensors are designed as thermostats and included in the power network between the control unit and the heater, the electrical part of the system is simplified and therefore cheaper.
Можливість керування установкою спрацьовування через командоапарат розширює функціональні можливості 65 такої системи опалення за рахунок можливості підтримання різної температури приміщення в різні години доби.The possibility of controlling the activation setting through the command device expands the functionality of such a heating system due to the possibility of maintaining different room temperatures at different hours of the day.
Якщо командоапарат виконаний у вигляді змішувача гарячої води, що поступає з теплової мережі, та охолодженої води, що циркулює в системі опалення, то це стабілізує роботу водяної системи опалення, оскільки циркуляція теплоносія в ній підтримується в постійному режимі.If the control device is made in the form of a mixer of hot water coming from the heating network and cooled water circulating in the heating system, then this stabilizes the operation of the water heating system, since the circulation of the coolant in it is maintained in a constant mode.
Можливість командоапарату, встановленого на спільному тепловому вводі, змінювати температуру Теплоносія за командами диспетчерського центру не тільки в залежності від температури зовнішнього повітря, а й від часу розрядки теплового акумулятора електронагрівача, забезпечує компенсацію вистигання теплових акумуляторів і дає можливість підтримувати стабільну температуру в приміщенні при їх меншій тепловій ємності, і відповідно, менших капіталовкладеннях.The ability of the command device installed on the common thermal input to change the temperature of the heat carrier according to the commands of the dispatch center not only depending on the temperature of the outside air, but also on the time of discharge of the thermal accumulator of the electric heater, provides compensation for the cooling of the thermal accumulators and makes it possible to maintain a stable temperature in the room at a lower temperature heat capacity, and accordingly, smaller capital investments.
Аналіз вітчизняної та закордонної науково-технічної та патентної літератури не виявив технічних рішень, 7/0 що володіють подібними ознаками. Це дозволяє вважати винаходи, які входять в заявлену групу, такими, що задовольняють критерію "новизна".Analysis of domestic and foreign scientific and technical and patent literature did not reveal technical solutions, 7/0 that have similar characteristics. This allows to consider the inventions included in the declared group as satisfying the "novelty" criterion.
Запропоновані технічні рішення також не випливають для фахівців явно з відомого рівня техніки. Це дозволяє вважати винаходи, які входять в заявлену групу, такими, що відповідають критерію "винахідницький рівень".The proposed technical solutions also do not follow clearly from the known state of the art for specialists. This allows to consider the inventions included in the declared group as meeting the "inventive level" criterion.
Сукупність істотних ознак, що характеризують сутність заявлених винаходів, може бути багаторазово використана в системах опалення житлово-комунального господарства з досягненням технічного результату - підвищенням енергоефективності централізованого опалення та здешевленням процесу її модернізації. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявлених винаходів критерію "промислова придатність".The set of essential features characterizing the essence of the claimed inventions can be used multiple times in residential and communal heating systems to achieve the technical result of increasing the energy efficiency of centralized heating and reducing the cost of its modernization process. This allows us to conclude that the claimed inventions meet the "industrial suitability" criterion.
Спосіб, що заявляється, а також системи для його реалізації пояснюються кресленнями.The claimed method, as well as systems for its implementation, are explained by drawings.
На Фіг.1 схематично показана система опалення приміщень групи споживачів, що розташовані в одному будинку, на Фіг.2 - графіки внутрішніх температур приміщення при опаленні такою системою, на Фіг.3 - графіки температур при опаленні системою з енергоакумулюючими електронагрівачами та періодичною зміною температури носія в залежності від розрядки теплових акумуляторів. сFig. 1 schematically shows the heating system of the premises of a group of consumers located in the same building, Fig. 2 shows the graphs of internal room temperatures when heated by such a system, Fig. 3 shows the temperature graphs when heated by a system with energy-accumulating electric heaters and periodic changes in the temperature of the medium depending on the discharge of heat accumulators. with
Система опалення приміщень групи споживачів (Фіг.1) містить котельню 1, до якої через тепломережу 2 підключені водяні нагрівачі 3, розміщені в приміщеннях 4а, 46, 4в різних споживачів, що знаходяться в одному (о) будинку. Крім того, в цих приміщеннях встановлено електричні нагрівачі 5, які через командоапарати 6 з'єднані з електричною мережею 7. Датчики температури 8 встановлені в приміщеннях споживачів та з'єднані з командоапаратами 6. При цьому, в залежності від конструкції командоапарату та датчика, датчик б може бути чн зо підключеним до входу управління 9 командоапаратом, або бути встановленим між силовим виходом 10 командоапарата б та електричним нагрівачем 5. В останньому випадку датчик температури 8 повинен бути «9 виконаним у вигляді терморегулятора. Якщо в датчика температури (терморегулятора) 8 є вхід 11 керування б установкою спрацьовування, то він з'єднаний з управляючим виходом 12 командоапарату 6. Входи 13 управління командоапаратами 6 через канал управління 14 з'єднані з диспетчерським центром 15. ч-The heating system of the premises of the group of consumers (Fig. 1) includes a boiler room 1, to which water heaters 3 are connected through the heating network 2, located in the premises 4a, 46, 4c of different consumers located in one (o) building. In addition, electric heaters 5 are installed in these premises, which are connected to the electrical network 7 through control devices 6. Temperature sensors 8 are installed in consumer premises and connected to control devices 6. At the same time, depending on the design of the control device and the sensor, the sensor b can be directly connected to the control input 9 of the command device, or be installed between the power output 10 of the command device b and the electric heater 5. In the latter case, the temperature sensor 8 must be made in the form of a thermostat. If the temperature sensor (thermostat) 8 has an input 11 for controlling the activation setting, then it is connected to the control output 12 of the control unit 6. The control inputs 13 of the control units 6 are connected to the control center 15 through the control channel 14. h-
Між тепломережею 2 та водяними нагрівачами З всіх споживачів будинку на тепловому вводі 16 встановлено со командоапарат 17, вхід управління 18 якого з'єднаний з датчиком 19 зовнішнього повітря, а вхід управління 20 - з диспетчерським центром 15 через канал управління 21.Between the heat network 2 and the water heaters of all consumers of the house, a control unit 17 is installed on the heat input 16, the control input 18 of which is connected to the outdoor air sensor 19, and the control input 20 is connected to the control center 15 through the control channel 21.
Температура в приміщеннях всіх споживачів будинку (Фіг.2), незалежно від значення температури зовнішнього повітря, при непрацюючих електричних нагрівачах за рахунок енергії з теплової мережі «The temperature in the premises of all consumers of the house (Fig. 2), regardless of the value of the outside air temperature, when electric heaters are not working due to energy from the heating network "
Підтримується на одному рівні (лінія 22). При цьому приміщення догрівається електричними нагрівачами ще на з с декілька градусів (лінія 23). Оскільки температура є скалярною величиною, сумарна температура приміщення є сумою температур, забезпечених споживанням як енергії з теплової мережі, так і енергії з електромережі (лінія з 24).Maintained at one level (line 22). At the same time, the room is heated by electric heaters by several degrees (line 23). Since temperature is a scalar value, the total temperature of the room is the sum of the temperatures provided by the consumption of both energy from the heating network and energy from the electrical network (line 24).
Якщо споживання електроенергії періодичне, а електронагрівачі - енергоакумулюючі, то температура Ддогрівання не є сталою величиною (лінія 25, Фіг.3). При цьому для забезпечення сталості температури в со приміщенні (лінія 24) , температура, що підтримується за рахунок споживання енергії з теплової мережу, теж не повинна бути сталою величиною (лінія 26). -й Спосіб опалення приміщень полягає в тому, що групу розміщених в одному будинку приміщень 4 різних «с споживачів, опалюють від централізованої системи опалення, в складі котельні 1, тепломережі 2 та диспетчерського центру 15, підтримуючи задану температуру окремо для приміщень 4 кожного споживача так, з щоб при потребі температура в приміщеннях знижувалась, але не була нижчою аварійної, при якій проходить «м або розморожування труб в промислових приміщеннях, або ж значне переохолодження людей в житлових приміщеннях.If the consumption of electricity is periodic, and the electric heaters are energy-accumulating, then the temperature of reheating is not a constant value (line 25, Fig. 3). At the same time, to ensure the stability of the temperature in the room (line 24), the temperature maintained due to energy consumption from the heating network should also not be a constant value (line 26). The method of heating the premises consists in the fact that a group of premises located in one building with 4 different consumers is heated from a centralized heating system, consisting of a boiler room 1, a heating network 2 and a dispatch center 15, maintaining the set temperature separately for the premises 4 of each consumer as , so that when necessary, the temperature in the premises decreases, but is not lower than the emergency temperature, at which either defrosting of pipes in industrial premises or significant hypothermia of people in residential premises takes place.
При цьому енергію з теплотраси 2 до водяних нагрівачів З підводять через командоапарат 17, встановлений в на спільному тепловому вводі 16. Регулювання кількості енергії, що подається в приміщення 4 з теплової мережі 2, проводять командоапаратом 17 за сигналами датчика 19 температури зовнішнього повітря, які поступають наAt the same time, the energy from the heating circuit 2 is supplied to the water heaters C through the control device 17, installed on the common heat input 16. The regulation of the amount of energy supplied to the room 4 from the heat network 2 is carried out by the control device 17 according to the signals of the sensor 19 of the outside air temperature, which are received on
ГФ) вхід 18 командоапарату 17, та з урахуванням теплового опору приміщень 4. При потребі(різка зміна погоди, т сильний вітер при температурах близьких до 02С) коригування режиму роботи командоапарату може проводитись за сигналами з диспетчерського центру 15, який подають на вхід 20 командоапарату 17 по каналу бо управління 21.HF) input 18 of the command device 17, and taking into account the thermal resistance of the premises 4. If necessary (a sudden change in the weather, strong wind at temperatures close to 02C), the adjustment of the mode of operation of the command device can be carried out according to signals from the dispatch center 15, which is fed to the input 20 of the command device 17 on channel 21 because of management.
При відсутності у будь-якого з споживачів оплати послуг по опаленню приміщення, з диспетчерського центру 15 каналом управління 14 на вхід 13 командоапарату б подають сигнал на відключення і електричні нагрівачі 5 відключають від електромережі 7. Температура в приміщенні 4 знижується до заданої мінімальної, (лінія 22,If any of the consumers do not pay for the room heating services, a shutdown signal is sent from the control center 15 through the control channel 14 to the input 13 of the control unit b and the electric heaters 5 are disconnected from the power grid 7. The temperature in the room 4 decreases to the specified minimum, (line 22,
Фіг.2) яка для попередження відчутних перетоків тепла з приміщень інших споживачів не повинна бути меншою 65 8..109С, а для попередження розмерзання системи опалення - не нижче 5 2С. На цьому рівні температура приміщень підтримується протягом сезону опалення при будь-якій температурі зовнішнього повітря за рахунок споживання енергії з теплової мережі з регулюванням споживання тепла в порядку, описаному вище.Fig. 2) which, in order to prevent noticeable heat flows from the premises of other consumers, should not be lower than 65 8..109С, and to prevent defrosting of the heating system - not lower than 5 2С. At this level, the room temperature is maintained during the heating season at any outside air temperature due to energy consumption from the heating network with regulation of heat consumption in the order described above.
Після оплати споживачем послуги по опаленню, на вхід 13 командоапарату 6 каналом управління 14 з диспетчерського центру 15 подають сигнал на підключення до електромережі 7 електричних нагрівачів 5, розміщених в приміщеннях споживача. При цьому, за рахунок споживання електроенергії нагрівачами 5, за бажанням споживача приміщення догрівають на декілька градусів (лінія 23, Фіг.2). В результаті приміщення прогрівається до заданої температури (лінія 24, Фіг.2), рівень якої встановлює споживач органами регулювання командоапарату 6, якщо датчик температури приміщень підключено до його входу 9 (приміщення 4в), або ж органами регулювання датчика температури 8, якщо він виконаний, як терморегулятор (приміщення 4а та 46). 7/0 При цьому в приміщеннях 4в командоапарат 6 виконує функцію підключення нагрівачів 5 до електромережі за часом, фактом оплати та відхиленням температури в приміщенні від заданого значення. В приміщеннях 4а та 46 функцію підключення нагрівачів 5 до електромережі за відхиленням температури в приміщенні від заданого значення виконує терморегулятор 8, замикаючи електричне коло з виходу 10 командоапарату б до нагрівача 5, а функцію підключення нагрівачів до електромережі за часом та фактом оплати - командоапарат 6. В приміщенні /5 За командоапарат б виконує також функцію управління терморегулятором 8, що досягається подачею сигналу управління з виходу 12 командоапарату 6 на вхід 11 датчика - терморегулятора 8. Це дає можливість, за рахунок зниження температури спрацьовування, обмежити споживання електроенергії для підтримання температури в приміщенні в години відсутності в ньому людей.After the consumer pays for the heating service, a signal is sent to the input 13 of the control unit 6 through the control channel 14 from the dispatch center 15 to connect the electric heaters 5 located in the consumer's premises to the power grid 7. At the same time, due to the consumption of electricity by heaters 5, at the request of the consumer, the premises are heated up by several degrees (line 23, Fig. 2). As a result, the room warms up to the set temperature (line 24, Fig. 2), the level of which is set by the consumer by means of control devices 6, if the room temperature sensor is connected to its input 9 (room 4c), or by means of temperature sensor control 8, if it is installed , as a thermostat (rooms 4a and 46). 7/0 At the same time, in the rooms 4b, the control unit 6 performs the function of connecting the heaters 5 to the power grid according to the time, the fact of payment, and the deviation of the temperature in the room from the set value. In rooms 4a and 46, the function of connecting the heaters 5 to the power grid according to the deviation of the temperature in the room from the set value is performed by the thermostat 8, closing the electric circuit from the output 10 of the control device b to the heater 5, and the function of connecting the heaters to the power network according to the time and the fact of payment is performed by the control device 6. In the room /5, the control unit b also performs the function of controlling the thermostat 8, which is achieved by sending a control signal from the output 12 of the control unit 6 to the input 11 of the sensor - the thermostat 8. This makes it possible, by lowering the operating temperature, to limit the consumption of electricity to maintain the temperature in the room during the hours when there are no people in it.
Командоапарат 17 може підключати нагрівачі З всіх споживачів до тепломережі 2 періодично, при цьому 2о співвідношення часу споживання тепла до загальної протяжності часу буде функцією різниці мінімальної температури в приміщеннях та температури зовнішнього повітря. Проте більш стабільна робота водяної системи опалення досягається при виконанні командоапарату 17, як регульованого змішувача води, що подається з теплової мережі, та води, що циркулює в системі опалення. В цьому випадку система водяного опалення весь час працює в розрахунковому режимі циркуляції енергоносія, що попереджує зриви режиму циркуляції на с окремих дільницях системи.The control unit 17 can connect the heaters from all consumers to the heat network 2 periodically, while the ratio of the time of heat consumption to the total length of time will be a function of the difference between the minimum temperature in the premises and the temperature of the outside air. However, more stable operation of the water heating system is achieved when the control unit 17 is executed as an adjustable mixer of water supplied from the heating network and water circulating in the heating system. In this case, the water heating system works all the time in the calculated energy carrier circulation mode, which prevents disruptions in the circulation mode in individual sections of the system.
Якщо електричні нагрівачі 5 виконані теплоакумулюючими, то командоапарати б підключають їх до (8) електромережі тільки вночі, в час провалу навантаження в електромережі 7. При цьому спожите тепло в основному витрачається на розігрівання теплоакумулюючого матеріалу нагрівача б. Але частина тепла, попадаючи в приміщення 4, призводить до підвищення в ньому температури в кінці зарядки теплоакумулюючих ча зо елекронагрівачів 5 (лінія 25, Фіг.6). При цьому для підтримання в приміщенні незмінної температури необхідно зменшувати нагрівання приміщення за рахунок споживання тепла з тепломережі (лінія 24, Фіг.3). По мірі со розрядки теплових акумуляторів температура догрівання (лінія 25) буде знижуватись, і тому для стабілізації б температури в приміщенні необхідно збільшувати нагрівання приміщення за рахунок споживання тепла з тепломережі (лінія 24). Таке регулювання споживання тепла з тепломережі забезпечить рівномірність ч- з5 температури в приміщенні при використанні теплоакумулюючого електроопалення. соIf the electric heaters 5 are heat-accumulating, then the control devices b connect them to (8) the power grid only at night, during a load failure in the power grid 7. At the same time, the consumed heat is mainly spent on heating the heat-accumulating material of the heater b. But part of the heat, getting into the room 4, leads to an increase in the temperature in it at the end of charging the heat-accumulating electric heaters 5 (line 25, Fig. 6). At the same time, in order to maintain a constant temperature in the room, it is necessary to reduce the heating of the room due to heat consumption from the heating network (line 24, Fig. 3). As the heat accumulators are discharged, the heating temperature (line 25) will decrease, and therefore, to stabilize the temperature in the room, it is necessary to increase the heating of the room due to heat consumption from the heating network (line 24). This regulation of heat consumption from the heating network will ensure uniformity of temperature in the room when using heat-accumulating electric heating. co
Таким чином, заявлена група винаходів, що включає в себе спосіб опалення приміщень та систему опалення для його реалізації, дозволяє забезпечити управління температурним режимом в приміщеннях, знижуючи в них, за командою з диспетчерського центру, чи за бажанням споживача, температуру протягом всього опалювального сезону, незалежно від кліматичних умов. Це забезпечить створення механізму стимуляції « розрахунків за послуги по опаленню приміщень без дорогої реконструкції централізованих систем опалення з с більшості сучасних будинків. Крім того, це дасть можливість споживачам регулювати температуру в своїх приміщеннях, що опалюються центральним опаленням, на власний розсуд та згідно власних фінансових з можливостей, не порушуючи режимів роботи системи центрального опалення. При цьому залежність витрат споживача на електроопалення від реалізації ним енергозберігаючих заходів, стимулюватиме енергозбереженняThus, the claimed group of inventions, which includes a method of heating rooms and a heating system for its implementation, allows you to control the temperature regime in the rooms, lowering the temperature in them, on command from the dispatch center or at the request of the consumer, during the entire heating season, regardless of climatic conditions. This will ensure the creation of a mechanism for stimulating payments for heating services without expensive reconstruction of centralized heating systems in most modern buildings. In addition, it will enable consumers to regulate the temperature in their premises heated by central heating, at their own discretion and according to their own financial capabilities, without disturbing the operating modes of the central heating system. At the same time, the dependence of the consumer's expenses on electric heating on his implementation of energy-saving measures will stimulate energy saving
В побутовій сфері. соIn the household sphere. co
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200506895A UA81937C2 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Method for heating premises and system for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200506895A UA81937C2 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Method for heating premises and system for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA81937C2 true UA81937C2 (en) | 2008-02-25 |
Family
ID=39817287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA200506895A UA81937C2 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Method for heating premises and system for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA81937C2 (en) |
-
2005
- 2005-07-12 UA UAA200506895A patent/UA81937C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8975779B2 (en) | Load management controller | |
US8720388B2 (en) | Demand management for water heaters | |
US20120060829A1 (en) | Energy management system with solar water heater | |
US10103546B2 (en) | Power management system | |
US10243369B2 (en) | Power allocation system | |
Zvingilaite et al. | Low temperature district heating consumer unit with micro heat pump for domestic hot water preparation | |
JP7013812B2 (en) | Hot water storage type hot water supply device | |
US20210215394A1 (en) | Water Heater Controller | |
US11226135B2 (en) | Control apparatus and method for combination space and water heating | |
UA81937C2 (en) | Method for heating premises and system for its implementation | |
GB2604216A (en) | Improvements in heating systems | |
Carmo et al. | Empirical platform data analysis to investigate how heat pumps operate in real-life conditions | |
JP7251507B2 (en) | Storage hot water heater | |
JP7380419B2 (en) | Hot water storage type water heater | |
US20240044550A1 (en) | Improvements in heating systems | |
EP4067755A1 (en) | System for controlling a demand response of a plurality of electrical heating devices and use thereof | |
JP2021196094A (en) | Storage type hot water supply device | |
JP2024087629A (en) | Heat pump water heater | |
JP2024030273A (en) | Storage type hot water supply device | |
JP2019095097A (en) | Hot water storage type water heater | |
SK501482014U1 (en) | Method for processing of surpluselectricity of local power supply and its connection | |
UA72640C2 (en) | Method for heating premises and system for its implementation (versions) | |
UA82543C2 (en) | Method for heat supply of building (variants) and kshanovskyi's heat station - system for heat supply for realization of one of variants of the method | |
CZ288097B6 (en) | Circuit arrangement for heating particularly residential buildings and for preparation of warm service water | |
IES85091Y1 (en) | A load management controller |